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选修3-1 1.2 库仑定律


Q1、Q2、r M、m、r
库仑定律
使用心得
点拨提高
1.电荷量用绝对值代入,不要带+、-号 2. 库仑力的方向:在它们的连线上。
同种电荷 异种电荷
3.力的作用有相互性,q1、q2可不等,F、F’必相等 4.典型实例: 带电球体、空心带电球壳等
多个点电荷的问题
q1
q3
点拨提高
q2
实验证明:两个点电荷之间的作用力不因第三个点电 荷的存在而有所改变。因此两个或两个以上点电荷某 一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个电荷 的作用力的矢量和。
课堂训练
1、关于点电荷的下列说法中正确的是: A .真正的点电荷是不存在的. B .点电荷是一种理想模型. C .足够小的电荷就是点电荷. D .一个带电体能否看成点电荷,不是看它的 尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究 的问题的影响是否可以忽略不计
ABD
想一想
互助学习
在理解库仑定律时,根据公式 F=kQr1Q2 2,
复习巩固
1、自然界存在两者电荷 (1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 (2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 2、使物体带电的方式 (1)摩擦起电 (2)感应起电-近异远同 (3)接触起电 3、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消失,只能从一个
物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部 分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。这个结论称为 电荷守恒定律
典 【例题2】:真空中有三个点电荷,它们固定在边长50 cm

的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是 +2 × 10-6 c, 求 它们所受的库仑力。


解:q3共受F1和F2两个力的作用,q1=q2=q3=q,相互间的距离 r 都相同,
所以
q1
q2 9.0 10 9 2 10 6 2
r F1=F2=K 2 =
0.52
N
F2 q3
30° F
=0.144 N
根据平行四边形定则,合力是:
q2
F1
F 2F1 cos 30 0.25 N
合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外.
小结
1、内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟 它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方 成反比,作用力的方向在它们的连线上. 2、公式:
=(9.0×109)×5.310112=8.2×10-8 N
F万
G
m1m2 r2
6.7 1011
1.67 1027 9.11031 5.31011 2
N
3.61047 N
F库 2.31039
F万
可见,微观粒子间的万有引力远小于库仑力,因此在研究微观粒子 的相互作用时,可以把万有引力忽略。另外,二者的性质也不同。
典题评析
【例题1】:已知氢核(质子)质量1.67×10-27kg.电子的质量是
9.1×10-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11 m。试比较氢
核与核外电子之间的库仑力和万有引力。
解:氢核与电子所带的电荷量都是 1.6×10-19c.
F库
k
q1q2 r2
1.6 1019 1.6 1019
6、带电体的电荷量与质量的比值叫做比荷
电荷间相互作用的规律
§1.2 库仑定律
自主学习:
电荷守恒定律的两种表述分别是?
库仑定律
真空中两个点电荷之间的相互作用力, 与它们的电荷量的乘积成正比,与它们 的距离的二次方成反比,作用力的方向 在它们的连线上,同种电荷相互排斥,异种 电荷相互吸引。
大小:
其中K叫静电力常量:k=9.0×109N·m2/C2 适用范围:1.真空中
点拨提高
库仑定律与万有引力定律的比较:
定 律
公式
公式 适用 共同点 范围
不同点
影响大小 的因素

仑 定 律
F
k
Q1Q2 r2
点电 荷
万有 引力
F G Mm
定律
r2
质点
①都与 距离的 平方成 反比。 ②都有 一个常 数。
与两个物 体电量有 关,有引 力,也有 斥力。
与两个物 体质量有 关,只有 引力。

k=9.0×109N·m2/C2 3、适用条件:⑴ 真空 ⑵ 点电荷
4、点电荷:是一种理想模型.当带电体的线度比起相 互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.
当堂检测
1、 三个相同的金属小球a、b和c,原来c不
带电,而a和b带等量异种电荷,相隔一定
距离放置,a、b之间的静电力为F 。现将c
球分别与a、b接触后拿开,则a、b之间的
的带电体.
r
C .根据 F 0 时,F
k ∞
q1q2 r2
可知,当
D .静电力常量的数值是由实验得到的.
D
课堂训练
3、真空中有A、B两个点电荷,相距r时相互 作用力为F,欲使它们之间的相互作用力变 为F/4,下列说法可行的是( )
A、将它们的距离变为r/2 B
B、将它们的电荷量均变为原来的一半 C、将它们的距离变为r/4 D、将它们的电荷量均变为原来的2倍
静电力将变为( )C。
A.F/2
B.F/4
C.F/8
D.3F/8
当堂检测
2、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球A、 B、C,A带电量7Q,B带电-Q,C不带电,将A、B 固定起来,然后让C球反复与A、B接触,最后移去C 球,试问A、B间的库仑力变为原来的多少?
解:由于C在A、B间反复接触,故最终三个球的带 电量必相同。
2.点电荷:忽略大小的带电体 电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
点电荷
1、在研究带电体间的相互作用时,如果带电体本 身的线度远小于它们之间的距离.带电体本身的 大小,对我们所讨论的问题影响甚小,相对来说 可把带电体视为一几何点,并称它为点电荷。 2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象, 是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化 的模型。 3、点电荷本身的线度不一定很小,它所带的电 量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质 点”类似。
推导出当 r→0 时,F→∞的结论是否正确?
分析:不正确.从数学角度分析当 r→0时,F→∞的结论是正
确的,但从物理角度分析当r→0时,两电荷已失去了作为点 电荷的前提条件,何况实际电荷都有一定大小,根本不会出 现r=0的情况.
课堂训练
2、下列说法中正确的是:
A .点电荷就是体积很小的电荷.
B .点电荷就是体积和带电量都很小
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